python常用模块2

collections模块

在内置数据类型（dict、list、set、tuple）的基础上，collections模块还提供了几个额外的数据类型：Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict等。

1.namedtuple: 生成可以使用名字来访问元素内容的tuple

2.deque: 双端队列，可以快速的从另外一侧追加和推出对象

3.Counter: 计数器，主要用来计数

4.OrderedDict: 有序字典

5.defaultdict: 带有默认值的字典

namedtuple

我们知道tuple可以表示不变集合，例如，一个点的二维坐标就可以表示成：

>>> p = (1, 2)

但是，看到(1, 2)，很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的。

这时，namedtuple就派上了用场：

>>> from collections import namedtuple

>>> Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])

>>> p = Point(1, 2)

>>> p.x

1

>>> p.y

2

类似的，如果要用坐标和半径表示一个圆，也可以用namedtuple定义：

#namedtuple('名称', [属性list]):

Circle = namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'r'])

deque

使用list存储数据时，按索引访问元素很快，但是插入和删除元素就很慢了，因为list是线性存储，数据量大的时候，插入和删除效率很低。

deque是为了高效实现插入和删除操作的双向列表，适合用于队列和栈：

>>> from collections import deque

>>> q = deque(['a', 'b', 'c'])

>>> q.append('x')

>>> q.appendleft('y')

>>> q

deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

deque除了实现list的append()和pop()外，还支持appendleft()和popleft()，这样就可以非常高效地往头部添加或删除元素。

OrderedDict

使用dict时，Key是无序的。在对dict做迭代时，我们无法确定Key的顺序。

如果要保持Key的顺序，可以用OrderedDict：

>>> from collections import OrderedDict

>>> d = dict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

>>> d # dict的Key是无序的

{'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}

>>> od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

>>> od # OrderedDict的Key是有序的

OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

注意，OrderedDict的Key会按照插入的顺序排列，不是Key本身排序：

>>> od = OrderedDict()

>>> od['z'] = 1

>>> od['y'] = 2

>>> od['x'] = 3

>>> od.keys() # 按照插入的Key的顺序返回

['z', 'y', 'x']

defaultdict

有如下值集合 [11,22,33,44,55,66,77,88,99,90...]，将所有大于 66 的值保存至字典的第一个key中，将小于 66 的值保存至第二个key的值中。

即： {'k1': 大于66 , 'k2': 小于66}

li = [11,22,33,44,55,77,88,99,90]

result = {}

for row in li:

    if row > 66:

        if 'key1' not in result:

            result['key1'] = []

        result['key1'].append(row)

    else:

        if 'key2' not in result:

            result['key2'] = []

        result['key2'].append(row)

print(result)

原生字典的解决方法

from collections import defaultdict

values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]

my_dict = defaultdict(list)

for value in  values:

    if value>66:

        my_dict['k1'].append(value)

    else:

        my_dict['k2'].append(value)

defaultdict字典解决方法

使用dict时，如果引用的Key不存在，就会抛出KeyError。如果希望key不存在时，返回一个默认值，就可以用defaultdict：

>>> from collections import defaultdict

>>> dd = defaultdict(lambda: 'N/A')

>>> dd['key1'] = 'abc'

>>> dd['key1'] # key1存在

'abc'

>>> dd['key2'] # key2不存在，返回默认值

'N/A'

例2

Counter

Counter类的目的是用来跟踪值出现的次数。它是一个无序的容器类型，以字典的键值对形式存储，其中元素作为key，其计数作为value。计数值可以是任意的Interger（包括0和负数）。Counter类和其他语言的bags或multisets很相似。

c = Counter('abcdeabcdabcaba')

print c

输出：Counter({'a': 5, 'b': 4, 'c': 3, 'd': 2, 'e': 1})

时间模块

和时间有关系的我们就要用到时间模块。在使用模块之前，应该首先导入这个模块。

#常用方法

1.time.sleep(secs)

(线程)推迟指定的时间运行。单位为秒。

2.time.time()

获取当前时间戳

表示时间的三种方式

在Python中，通常有这三种方式来表示时间：时间戳、元组(struct_time)、格式化的时间字符串：

(1)时间戳(timestamp) ：通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。我们运行“type(time.time())”，返回的是float类型。

(2)格式化的时间字符串(Format String)： ‘1999-12-06’

%y 两位数的年份表示（00-99）

%Y 四位数的年份表示（000-9999）

%m 月份（01-12）

%d 月内中的一天（0-31）

%H 24小时制小时数（0-23）

%I 12小时制小时数（01-12）

%M 分钟数（00=59）

%S 秒（00-59）

%a 本地简化星期名称

%A 本地完整星期名称

%b 本地简化的月份名称

%B 本地完整的月份名称

%c 本地相应的日期表示和时间表示

%j 年内的一天（001-366）

%p 本地A.M.或P.M.的等价符

%U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始

%w 星期（0-6），星期天为星期的开始

%W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始

%x 本地相应的日期表示

%X 本地相应的时间表示

%Z 当前时区的名称

%% %号本身

python中时间日期格式化符号

(3)元组(struct_time) ：struct_time元组共有9个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天等）

索引（Index）	属性（Attribute）	值（Values）
0	tm_year（年）	比如2011
1	tm_mon（月）	1 - 12
2	tm_mday（日）	1 - 31
3	tm_hour（时）	0 - 23
4	tm_min（分）	0 - 59
5	tm_sec（秒）	0 - 60
6	tm_wday（weekday）	0 - 6（0表示周一）
7	tm_yday（一年中的第几天）	1 - 366
8	tm_isdst（是否是夏令时）	默认为0

首先，我们先导入time模块，来认识一下python中表示时间的几种格式：

#导入时间模块

>>>import time

#时间戳

>>>time.time()

1500875844.800804

#时间字符串

>>>time.strftime("%Y-%m-%d %X")

'2017-07-24 13:54:37'

>>>time.strftime("%Y-%m-%d %H-%M-%S")

'2017-07-24 13-55-04'

#时间元组:localtime将一个时间戳转换为当前时区的struct_time

time.localtime()

time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=24,

　　　　　　　　　　tm_hour=13, tm_min=59, tm_sec=37,

                 tm_wday=0, tm_yday=205, tm_isdst=0)

小结：时间戳是计算机能够识别的时间；时间字符串是人能够看懂的时间；元组则是用来操作时间的

几种格式之间的转换

# 格式化时间 ---->  结构化时间

ft = time.strftime('%Y/%m/%d %H:%M:%S')

st = time.strptime(ft,'%Y/%m/%d %H:%M:%S')

print(st)

# 结构化时间 ---> 时间戳

t = time.mktime(st)

print(t)

# 时间戳 ----> 结构化时间

t = time.time()

st = time.localtime(t)

print(st)

# 结构化时间 ---> 格式化时间

ft = time.strftime('%Y/%m/%d %H:%M:%S',st)

print(ft)

#结构化时间 --> %a %b %d %H:%M:%S %Y串

#time.asctime(结构化时间) 如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串

>>>time.asctime(time.localtime(1500000000))

'Fri Jul 14 10:40:00 2017'

>>>time.asctime()

'Mon Jul 24 15:18:33 2017'

#时间戳 --> %a %d %d %H:%M:%S %Y串

#time.ctime(时间戳)  如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串

>>>time.ctime()

'Mon Jul 24 15:19:07 2017'

>>>time.ctime(1500000000)

'Fri Jul 14 10:40:00 2017' 

t = time.time()

ft = time.ctime(t)

print(ft)

st = time.localtime()

ft = time.asctime(st)

print(ft)

import time

true_time=time.mktime(time.strptime('2017-09-11 08:30:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

time_now=time.mktime(time.strptime('2017-09-12 11:00:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

dif_time=time_now-true_time

struct_time=time.gmtime(dif_time)

print('过去了%d年%d月%d天%d小时%d分钟%d秒'%(struct_time.tm_year-1970,struct_time.tm_mon-1,

                                       struct_time.tm_mday-1,struct_time.tm_hour,

                                       struct_time.tm_min,struct_time.tm_sec))

计算时间差

random模块

>>> import random

#随机小数

>>> random.random()      # 大于0且小于1之间的小数

0.7664338663654585

>>> random.uniform(1,3) #大于1小于3的小数

1.6270147180533838

#恒富：发红包

#随机整数

>>> random.randint(1,5)  # 大于等于1且小于等于5之间的整数

>>> random.randrange(1,10,2) # 大于等于1且小于10之间的奇数

#随机选择一个返回

>>> random.choice([1,'',[4,5]])  # #1或者23或者[4,5]

#随机选择多个返回，返回的个数为函数的第二个参数

>>> random.sample([1,'',[4,5]],2) # #列表元素任意2个组合

[[4, 5], '']

#打乱列表顺序

>>> item=[1,3,5,7,9]

>>> random.shuffle(item) # 打乱次序

>>> item

[5, 1, 3, 7, 9]

>>> random.shuffle(item)

>>> item

[5, 9, 7, 1, 3]

练习：生成随机验证码

import random

def v_code():

    code = ''

    for i in range(5):

        num=random.randint(0,9)

        alf=chr(random.randint(65,90))

        add=random.choice([num,alf])

        code="".join([code,str(add)])

    return code

print(v_code())

生成随机验证码

os模块

os模块是与操作系统交互的一个接口

#当前执行这个python文件的工作目录相关的工作路径

os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径

os.chdir("dirname")  改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd

os.curdir  返回当前目录: ('.')

os.pardir  获取当前目录的父目录字符串名：('..')

#和文件夹相关

os.makedirs('dirname1/dirname2')    可生成多层递归目录

os.removedirs('dirname1')    若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推

os.mkdir('dirname')    生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname

os.rmdir('dirname')    删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname

os.listdir('dirname')    列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印

# 和文件相关

os.remove()  删除一个文件

os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目录

os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息

# 和操作系统差异相关

os.sep    输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"

os.linesep    输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"

os.pathsep    输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为:

os.name    输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'

# 和执行系统命令相关

os.system("bash command")  运行shell命令，直接显示

os.popen("bash command).read()  运行shell命令，获取执行结果

os.environ  获取系统环境变量

#path系列，和路径相关

os.path.abspath(path) 返回path规范化的绝对路径

os.path.split(path) 将path分割成目录和文件名二元组返回

os.path.dirname(path) 返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素

os.path.basename(path) 返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值，即os.path.split(path)的第二个元素。

os.path.exists(path)  如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False

os.path.isabs(path)  如果path是绝对路径，返回True

os.path.isfile(path)  如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False

os.path.isdir(path)  如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False

os.path.join(path1[, path2[, ...]])  将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略

os.path.getatime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间

os.path.getmtime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间

os.path.getsize(path) 返回path的大小

注意：os.stat('path/filename') 获取文件/目录信息的结构说明

stat 结构:

st_mode: inode 保护模式

st_ino: inode 节点号。

st_dev: inode 驻留的设备。

st_nlink: inode 的链接数。

st_uid: 所有者的用户ID。

st_gid: 所有者的组ID。

st_size: 普通文件以字节为单位的大小；包含等待某些特殊文件的数据。

st_atime: 上次访问的时间。

st_mtime: 最后一次修改的时间。

st_ctime: 由操作系统报告的"ctime"。在某些系统上（如Unix）是最新的元数据更改的时间，在其它系统上（如Windows）是创建时间（详细信息参见平台的文档）。

stat 结构:

sys模块

sys模块是与python解释器交互的一个接口

sys.argv           命令行参数List，第一个元素是程序本身路径

sys.exit(n)        退出程序，正常退出时exit(0),错误退出sys.exit(1)

sys.version        获取Python解释程序的版本信息

sys.path           返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值

sys.platform       返回操作系统平台名称

import sys

try:

    sys.exit(1)

except SystemExit as e:

    print(e)

异常处理和status